Linux中创建大文件并作为文件系统使用

  在Linux系统的使用过程中,有时候会遇到诸如某个磁盘分区的大小不够用了,导致其下的文件系统不能正常写入数据。亦或者是系统swap分区太小,不够用或者不满足条件而导致的其他一系列问题。如果我们系统上挂载的有富余的磁盘空间,这样就简单多了,直接在现成的磁盘上划出一个分区,格式化并挂载就完事了。但是也有些时候限于条件,没有富余的磁盘空间,怎么办的呢?我们可以在现有的系统中,看看有没有其他分区的空间比较大,并且分出去一部分后,仍然不影响改分区系统的正常使用。如果存在这种情况,就可以实现间接的扩展磁盘空间了。

  1,我们需要先在有富余空间的磁盘分区上创建一个大文件,文件的大小根据你的实际需要和所要划出空间分区实际大小来决定。创建大文件,可以使用如下3个命令:

    1.1 dd

      创建大文件首选的会是dd命令,dd是 device driver 的缩写,可以用来读取设备、文件中的内容,并原封不动地复制到指定位置。因此dd本质上是copy一个文件副本,

    它强制你编写每个数据块,并初始化文件内容,但是初始化会占用大量的I / O时间,因此使用dd命令创建大文件的速度是比较缓慢的。使用dd创建大文件的命令如下:

      dd if=/dev/zero of=/home/disk0 bs=2G count=1

    这个命令将在/home根目录下创建一个名为disk0的空文件,其中用到了如下四个选项:

      if=文件名:指定输入文件名或者设备名,如果省略“if=文件名”,则表示从标准输入读取。

      of=文件名:指定输出文件名或者设备名,如果省略“of=文件名”,则表示写到标准输出。

      bs:指定单个文件的块block大小。

      count:想要创建文件的个数。

    1.2 fallocate

      fallocate的功能是为文件预分配物理空间,而不是生成一个空洞文件,fallocate分配的空间在磁盘的扇区上是连续的,它减少后续写入和读取文件时的磁盘寻道开销;

    并且是迅速直接占用空间,而不是想空洞文件那样“假装”战=占有那么多空间,这样就可以保证随着磁盘空间的使用,而不会出现该段磁盘空间不足。由于fallocate

    并不是标准的posix接口,并不是所有的文件系统都是支持的,目前主流的ext4和xfs都是可以的。

      fallocate -l 20G /home/disk00

      -l:--length,指定分配文件的长度,即文件的大小;

      disk00:所分配文件名称

    1.3 truncate

      truncate和lseek是将文件的末尾位置“扩展到”一个固定位置而生成的一个空洞文件,也即是稀疏文件。该文件并不占用实际磁盘空间,只是逻辑上看起来那么大而已。

    使用ls -l命令可以查看其逻辑大小,即你希望分配的大小。使用du命令可以看到其实际占用的磁盘空间大小。使用od -c命令可以看到文件中间是用“\0”填充的。

      truncate -s 10G /home/disk000

      -s:指定文件的大小

  2,将第一步中得到的大文件进行格式化并挂载到文件系统

    由上述可知,如果所要分配的文件大小不大,比如2G以下,我们可以优选dd命令,当文件大小非常大时,就可以使用fallocate了,由于truncate命令生成的文件并不是看起

  来那么大,如果非必要,我们还是尽量不选它。

    比如我们使用dd或者fallocate创建一个1G大小的文件:
    dd -if=/dev/zero of=/home/disk00 bs=1024 count=1000000

    fallocate -l 1G /home/disk00

    2.1 扩展一般的文件系统空间

      2.1.1 格式化

      以格式化为ext4文件系统为例

      mkfs.ext4 /home/disk00      ----执行该命令后,系统会提示“disk00 is not a block special device”,直接输入“y”确认继续就行。

      2.1.2 挂载到文件系统

      由于disk00并不是一个block device,所以挂载到文件系统时并不能像普通磁盘分区、格式化后那样直接挂在,我们需要用到loop伪设备。在执行loop挂载前,我们需要

    确认系统中有哪些loopback设备,并且那些是已经被使用的。

      确认系统中有那些loopback设备:

        ls -l /dev/loop*

      确认那些loopback是已经被使用的:

        cat /proc/mount

      确认上述两个事项后,就可以执行如下挂在命令:

        mount -o loop=/dev/loop0 /home/disk00 /opt/backup_DB

        -o loop=:使用 loop 模式用来将一个档案当成硬盘分割挂上系统

      2.1.3 将挂载关系写入/etc/fstab,防止系统重启后挂载关系丢失。

        echo "/home/disk00 /opt/backup_DB ext4 defaults,loop 0 0" >> /etc/fstab

    2.2 挂载交换分区

      2.2.1 格式化,将其变成一个swap文件

        mkswap /home/disk00

      2.2.2 启用这个swap文件

        swapon /home/disk00

      2.2.3 写入/etc/fstab,在系统重启时能够自动挂载

        echo "/home/disk00 swap swap defaults 0 0" >> /etc/fstab

  3,操作实例

    下面以我一个项目中的实际操作为例进行说明:

    我们的MySQL数据库安装在/home分区下,该分区大小为3.5T,由于我们没有外挂磁阵,也没有独立的备份服务器,所以只能将数据库的备份存放在本地,遵循备份和原始

  数据不能放在同一分区,我们把备份放在了/opt分区,该分区大小为50G。我们库目前大小为12G,每天产生的数据量为350-400M之间,每两周数据总量大致增加1G。备份策

  略是每周一全备,然后周二到周日都是基于周一的全备进行增量(这样的目的是恢复时方便)。备份的保留策略是全备保留3周,之前的全备进行删除;每周的增量在下一周一

  全备前打包压缩转移到/home/old_DB_backup下。由于数据量不断增多,大概到每周的周六时/opt的占用量就已经达到接近90%了,所以我们考虑将/opt下暂时存放增量备份的

  目录进行单独挂载一个分区进行扩容,减轻/opt分区的空间压力,方案操作如下:

    3.1 由于/home分区的目录非常大,所以选取/home分区做为分割对象。考虑到后续数据量增加,给予30G空间扩展:

      fallocate -l 30G /home/old_DB_backup/backup_disk/disk0_in

    3.2 我们的文件系统为ext4,所以将改数据文件格式化为ext4

      mkfs.ext4 /home/old_DB_backup/backup_disk/disk0_in

    3.3 挂载到待增加独立空间的增量备份目录

      mount -o loop=/dev/loop0 /home/old_DB_backup/backup_disk/disk0_in /opt/DB_backup/incremental_backup

    3.4 挂载关系写入/etc/fstab

      echo "/home/old_DB_backup/backup_disk/disk0_in /opt/DB_backup/incremental_backup ext4 defaults,loop, 0 0" >> /etc/fstab

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转载自www.linuxidc.com/Linux/2019-08/159947.htm
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